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ESTUDOS AMBIENTAIS E SANEAMENTO URBANO PROF.ª GISELA DE SOUSA RIBEIRO AULA 03 – VAZÕES DE CONSUMO E ADUTORAS 3.1 Vazões de consumo • Vazão entre a captação e a ETA (l/s) 𝑄1 = 𝑃 ∙ 𝑞 ∙ 𝑘1 3600 ∙ ℎ + 𝑄𝑒𝑠𝑝 ∙ 1 + 𝐶𝐸𝑇𝐴 • Vazão entre a ETA e o reservatório (l/s) 𝑄2 = 𝑃 ∙ 𝑞 ∙ 𝑘1 3600 ∙ ℎ + 𝑄𝑒𝑠𝑝 • Vazão após o reservatório (l/s) 𝑄3 = 𝑃 ∙ 𝑞 ∙ 𝑘1 ∙ 𝑘2 3600 ∙ ℎ + 𝑄𝑒𝑠𝑝 3.2 ADUDORAS • Canalizações principais destinadas a conduzir água entre as unidades do sistema que antecede às redes de distribuição. • Interligam a captação à ETA, e a ETA aos reservatórios; • Subadutoras: derivações de uma adutora destinadas a conduzir água a outros pontos do sistema, ou de um reservatório a outro. 3.2 ADUDORAS (cont.) • Deve ser feito uma análise do seu traçado em planta e perfil; • Compõem as válvulas de parada, válvulas de descarga e ventosas e ancoragens quando necessários. 3.3 CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS Quanto à natureza da água transportada; • Água bruta; • Água tratada; 3.3 CLASSIFICAÇÃO DAS ADUTORAS Quanto à energia para a movimentação da água • Por gravidade (conduto livre ou forçado); • Por recalque; • Mistas Por gravidade Conduto forçado Por gravidade Conduto livre Por gravidade Conduto misto Por recalque • Recalque simples Por recalque • Recalque duplo Misto • Por recalque e por gravidade 3.4 NORMAS • ABNT NBR 12215-1:2017 - Projeto de adutora de água Parte 1: Conduto forçado; 3.5 EQUAÇÕES • CONDUTOS FORÇADOS OU LIVRES: HAZEN WILLIANS 𝐽 = 10,64 ∙ 𝑄1,85 𝐶1,85 ∙ 𝐷4,87 • Perda de Carga total ℎ𝑓 = 𝐽 ∙ 𝐿 𝐽 = Perda de carga unitária (m/m); Q = Vazão na tubulação (m³/s); C = coeficiente de Hazen-Williams; D = diâmetro da tubulação (m) ℎ𝑓 = perda de carga (m) Valor do coeficiente “C” sugerido para fórmula de Hazen-Williams Diâmetros Nominais (mm) 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 750, 900, 1050, 1500. EXEMPLO 1 • O sistema de abastecimento de água esquematizado abaixo foi projetado para atender a uma população de 15.000 habitantes, funcionando 24 h por dia. Nesse sistema, o consumo per capita é de 200 L/hab. por dia, o coeficiente do dia de maior consumo K1 é 1,2, e o coeficiente da hora de maior consumo K2 é 1,5. Calcule a vazão após a estação de tratamento (AT). EXEMPLO 2 Em um projeto de captação de águas de abastecimento, visando atender uma população de 180000 habitantes de uma cidade, a ETA deverá consumir 4% da vazão captada. O sistema de captação deverá bombear, diariamente, água do manancial hídrico por 24 horas. O consumo per capita de água adotado será de 220 L/hab.dia. A distribuição da água tratada deverá abranger 60% da vazão para a Zona A desta cidade e, 40% para a Zona B. Adote K1 = 1,2 e K2 = 1,5. Nessas condições, calcule: a. A vazão aduzida até a ETA; b. A vazão distribuída para a Zona A; c. A vazão distribuída para a Zona B; EXEMPLO 3 A população futura estimada no projeto de abastecimento de água em uma cidade é de 18.000 habitantes. O manancial (uma represa) encontra-se a 3.500 m de distância, com um desnível de 14 m, aproveitável para a adução por gravidade. Admita que o consumo per capita é de 200 l/(hab.dia), o coeficiente do dia de maior consumo é 1,25, o tubo é de aço soldado comum velho, e que não há o consumo da ETA. Dimensionar a adutora posterior em conduto forçado, admitindo as seguintes hipóteses: a. Existência de um reservatório de distribuição, capaz de atender as variações horárias de consumo. b. Abastecimento direto, sem reservatório de distribuição. EXEMPLO 4 Numa cidade do interior, o número de casas atinge a 1340 e, segundo a agência de estatística regional, a ocupação média dos domicílios gira em torno de 5 pessoas por habitação. A cidade já conta com um serviço de abastecimento de água, localizando-se o manancial na encosta de uma serra, em nível mais elevado do que o reservatório de distribuição de água na cidade. O diâmetro da linha adutora existente é de 150 mm, sendo os tubos de ferro fundido com bastante uso. O nível de água na ETA flutua em torno de cota de 812 m, e o nível da água médio no reservatório de distribuição é 776,0 m, o comprimento da linha adutora é 4.240m. Verifique se o volume de água aduzido diariamente pode ser considerado satisfatório para o abastecimento atual da cidade, admitindo o consumo per capita de 200 l/(hab.dia), e o coeficiente diário de maior consumo é 1,25. EXEMPLO 5 Para a adução de água da ETA do Alto da Bela Vista, em São Paulo, foram construídas várias linhas paralelas, com tubos de ferro fundido com 1 m de diâmetro nominal e 5.900 m de comprimento em cada linha. Cada linha deve conduzir 1000 l/s sob bombeamento. As cotas dos níveis de água na chegada da ETA são equivalentes às da tomada. Estimar as perdas de carga para as seguintes épocas: inicial, após 10 anos e após 20 anos.
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